探地雷达法

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地质雷达法探测缺陷

地质雷达法探测缺陷

1、地质雷达法的原理地质雷达法是一种用于确定地下介质分布的光谱(1MHz~1GHz)电磁技术。

地质雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波,另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。

电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。

因此,可根据接收到波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度与波形资料,可推断介质的结构。

实测时将雷达的发射和接收天线密贴于喷层表面,雷达波通过天线进入混凝土衬砌中,遇到钢筋、钢拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面、混凝土与空气分界面、混凝土与岩石分界面、岩石中的裂面等产生反射,接收天线接收到反射波,测出反射波的入射、反射双向走时,就可计算出反射波走过的路程长度,从而求出天线距反射面的距离D,即有下式:D=V·Δt/2式中:D――天线到反射面的距离,km;Δt――雷达波从发射至接收到反射波的走时,用ns(纳秒,1ns=10-9秒)计;V――雷达波的行走速度,km/s。

可以用几何光学的概念来看待直线传播雷达波的透射和反射,即有下式:V=C0/ε1/2式中:C0――雷达波在空气中的传播速度,30cm/ns;ε――介电常数,由波所通过的物质决定。

即物体中的雷达波速由其介电常数决定。

如空气的ε=1,水的ε=81,混凝土的ε=4~10。

实际上,雷达波之所以会在物体界面产生反射,是因为界面两侧物质介电常数不同。

雷达探测原理示意图雷达天线可沿所测测线连续滑动,所测的每个测点的时间曲线可以汇成时间剖面图像。

从一个测点的反射波时间曲线上去判别哪一个波反映什么是困难的,但多个测点资料汇成的时间剖面,各测点接收到的同一反射面的反射波汇面一定图像,就能直观地反映出各种不同的反射面。

例如,一个与测量平面近于平行的反射面,如衬砌的外缘面,在时间剖面上就是与时间0基线近于平行的线;衬砌与岩体交界面的起伏(反映了衬砌厚薄变化)表现为有起伏的图像;钢拱架的反射图像可能是一双曲线,在彩色或黑色灰度的图上也可能呈现一个个圆点;突入衬砌中的小块岩石、衬砌背后的空洞、两层衬砌间的空隙则多呈双曲线图像。

地质雷达法中的四大测量方法

地质雷达法中的四大测量方法

地质雷达法中的四大测量方法地质雷达法呀,那可是个很厉害的家伙呢!这里面有四大测量方法,就像四个身怀绝技的大侠。

咱先来说说这个剖面测量法,就好像是拿着一把神奇的扫帚,在大地上来来回回地扫,把地下的情况一点一点地都给“扫”出来啦!你想想,是不是很有意思?它能让我们清楚地看到地下的各种结构,就像是给大地做了一次超级详细的“体检”呢。

要是没有它,我们怎么能知道地下都有些啥呀!然后呢,就是这个点测法啦!它就像是一个特别细心的侦探,在一个一个的小地方仔细观察、探测。

一点点的小细节都逃不过它的“法眼”。

它能在关键的地方给我们提供最准确的信息,就像是在黑暗中点亮了一盏明灯,让我们找到前进的方向。

你说神奇不神奇?还有那个连续测量法呀,简直就是个不知疲倦的“小蜜蜂”。

它不停地工作呀工作,把一大片区域都仔仔细细地探测个遍。

就像是给大地铺上了一张详细的“地图”,让我们对整个区域的地下情况都了如指掌。

有了它,我们就像有了一双能看穿地下的眼睛一样。

最后说说这个三维测量法吧,哇哦,这可真是个厉害的角色!它就像一个超级魔法师,能把地下的情况变成一个立体的图像展现在我们眼前。

我们可以从各个角度去观察、去分析,就好像我们真的在地下世界里遨游一样。

这感觉,是不是超棒的?你说,要是没有这四大测量方法,我们在面对那些复杂的地质情况时该怎么办呀?它们就像是我们的得力助手,帮助我们解决一个又一个难题。

它们让我们能更深入地了解地下的秘密,让我们的工程建设更加安全、可靠。

所以呀,可别小看了这地质雷达法中的四大测量方法哦!它们可是有着大本事的呢!它们能让我们在探索地下世界的道路上走得更远、更稳。

下次当你再听到地质雷达法的时候,可一定要想起这四个厉害的“大侠”呀!。

探地雷达方法的原理及工作方法技术简介

探地雷达方法的原理及工作方法技术简介

至合二为一。当地层倾角较小时 , 反射波的全部路径几 乎是垂直地面的, 在测线不同位置上反射时间的变化实 际反映了地下地层的构造形态 。探地雷达工作频率高 ,
* 收稿 日期 :0 00-4 修回 日期 :0 00 —3 2 1-81 2 1-82
当水平 电偶极子源 P位于地面上方时 , 接收点 M
进行对 比等 。 () 2源自量前场地调查 , 调查内容包括 : ①了解测区的 地形情况。②了解测 区范 围内金属物体分布情况。③
图 2 电偶极子天线辐射图
1 一直达波; 一反射波 ;一侧面波 2 3
安置测区的定位标志点。 () 量 的试 验 工 作 。一 般 测 量 工 作 正 式 开 始 之 3测
其路 径 、 电磁 场 强度 与波形 随所 通过 的介质 的电性质 及 几何 形 态 而 变化 , 电磁 波 的双程 走 时、 据 幅度
与波形推断介质( 地质体) 的结构。它的高分辨率使其在浅层与超浅层地质调查 中有着广阔的应用前
景。
关 键词 : 地 雷达 ; 置 ; 术指 标 ; 法技 术 探 装 技 方 中图分 类号 : 6 1 3 文献标 识 码 : 文章 编 号 :0 4 5 1 (O 1O 一 O 5 一O P 3. B 1 0— 7 6 2 1 ) 6 1 1 2
21 0 1年第 6 期
西 部探矿 工 程
11 5
探 地 雷达 方 法 的原 理 及 工 作方 法 技 术简 介
杨 可 , 新 生 , 赵 赵 钦
( 新疆大学地质与勘查工程学院, 新疆 乌鲁木齐 80 4) 30 7 摘 要: 探地 雷达方法是工程地质勘察中应用较 多的一种勘探方法, 于电磁波在不同介质 中传播时 基

岩土工程勘察中探地雷达技术探讨

岩土工程勘察中探地雷达技术探讨

岩土工程勘察中探地雷达技术探讨当前,我国的经济社会发展已经进入转型升级的关键时期,工程建设事业也得到了快速的发展,工程地质问题越来越受到人们的关注。

由于岩土工程勘察具有一定的特殊性,对勘察的精度和深度都具有很高的要求,所以必须使用高科技的探测手段。

一、探地雷达勘察方法概况(一)探地雷达概述探地雷达,又被称之为地质雷达或透地雷达,是利用频率在106~109Hz范围内的无线电波来确定地下介质的一种工程勘察方法。

探地雷达以宽频带短脉冲的形式,利用高频电磁波以数十兆赫到数百兆赫的电磁波,把地面的天线T送入地下,经过目的体或者地下地层的反射后折返回地面,然后由另外一个天线R 来接收,最后利用反射电磁波的脉冲情况来处理相关的数据,最终得到地下地质的分布情况。

(二)数据处理方式探地雷达对采集到的数据的整理和分析,通常按照下文中的步骤来进行:(1)对现场采集到的原始数据进行预处理,这里的预处理主要包括删除没有用的数据、标记和编辑各类标识、加载起止桩号和水平比例归一化等。

(2)根据该工程勘察的需要,增益调整采集到的数据信号,并进行数据信号的偏移归位、反褶积和频率滤波等处理,达到凸显有效信号,消除干扰信号的目的。

(3)增益调整:主要用途是调整信号的振幅,从而有助于观察异常区域和反射界面,其适用条件为:信号过大或者过小、增益不符合信号衰减规律等。

(4)频率滤波:主要的用途是消除特定的频率段干扰波,其适用条件为系统适用干扰波。

反褶积:主要用途是压制多次反射波,并压缩反射子波,然后提升垂直方向厚度的可解释能力,它的主要适用条件:反射子波影响厚度解释的精度,或者适用多次反射波。

二、探地雷达在岩土工程勘察中的应用(一)探地雷达在桩基工程勘察中的应用如果地基的条件比较负载,那么在这种复杂的地基上进行桩基施工作业,桩基施工作业困难或者桩基设计与施工之间存在较大出入的情况常常发生。

比如花岗岩中的球形孤石、旧城改造中的隐伏建筑基础等,这些物件的大小规模通常在数十厘米,按照当前的岩土工程勘察规范来看,比较容易出现遗漏,给施工带来困难。

探地雷达方法在水利工程隐蔽病害探测中的应用

探地雷达方法在水利工程隐蔽病害探测中的应用

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6 结束语
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• 水利水电工程的各种病害在探地雷达图像中 具有明显特征和规律; • 探地雷达技术能够快速准确地圈定水坝及其 附属构筑物(包括铺盖段、闸室段、消力池 和海漫段)等区域的隐蔽病害范围、规模和 埋深; • 协助查找和分析水利工程发生病害的根本原 因,为水工设施隐蔽病害的治理和修复设计 提供参考依据。 • 随着技术进步,应用前景会更广阔。
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汇 报 提 纲
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1 2
引言 探测方法技术 仪器设备
3 4
5
探地雷达图像成果解释
应用工程实例
3 仪器设备
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SIR-20型探地雷达主机
100MHz天线
SIR-2型探地雷达系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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汇 报 提 纲
8 9
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引言 探测方法技术 仪器设备
3 4
5
探地雷达图像成果解释
应用工程实例
4. 病害的雷达图像特征 开展探测的地球物理条件 • 对非磁性物质,反射系数仅与介质的介电常数 有关; • 反射系数大小取决于界面上下介质介电常数差 异程度; • 水工建筑为混凝土结构,下方地基为岩层或土 层。而脱空区、洞穴内一般充满水或空气; • 相互之间存在较大的电性差异,具备进行物探 的前提。
• 探测范围: 为橡胶坝坝基的上游(北侧)铺盖段 10m×180m的范围和下游(南侧)海 漫段10m×180m的范围,在海漫段东 南角3块9m×10m有裂纹的混凝土块两 侧各增加半块的探测区域进行加密探测
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• 测线布设: 在坝体上游的铺盖段,距橡胶坝坝基 2.0m、6.0m、10.0m的位置布置3条探 地雷达测线;在坝体下游的海漫段,距 消力池3.0m、5.0m的位置布置2条探地 雷达测线;而在水坝海漫段的东南角发 生裂纹的3块9.0m×10.0m水泥块两侧 各增加半块探测区域,布设网状加密测 线,线间距2.0m。。

《基于极化混沌探地雷达的地下管线探测方法研究》

《基于极化混沌探地雷达的地下管线探测方法研究》

《基于极化混沌探地雷达的地下管线探测方法研究》一、引言随着城市化进程的加速,地下管线的建设和管理变得越来越重要。

地下管线作为城市基础设施的重要组成部分,其安全、高效的探测和定位对于城市规划、建设和管理具有重要意义。

极化混沌探地雷达作为一种新型的地下管线探测技术,具有高精度、高效率、非接触式等优点,越来越受到广泛关注。

本文将研究基于极化混沌探地雷达的地下管线探测方法,以期为地下管线的安全、高效探测提供理论支持和技术支撑。

二、极化混沌探地雷达原理极化混沌探地雷达是一种基于电磁波探测原理的地下管线探测技术。

其基本原理是利用发射机发射出极化电磁波,电磁波在地下传播过程中与地下介质相互作用,产生反射、散射等效应,接收机接收到这些反射信号后,通过处理和分析这些信号,可以确定地下管线的位置、形状等信息。

极化混沌探地雷达的优点在于其高精度、高效率、非接触式等特点,能够有效地探测各种类型的地下管线。

三、地下管线探测方法研究1. 数据采集在基于极化混沌探地雷达的地下管线探测中,数据采集是至关重要的环节。

首先需要根据实际情况选择合适的极化方式和电磁波频率,然后通过发射机将电磁波发射到地下。

在发射过程中,需要保证电磁波的极化方向与地下管线的方向相匹配,以提高探测的准确性和效率。

接收机接收到反射信号后,需要进行数据采集和处理。

2. 数据处理与分析数据处理与分析是地下管线探测的关键环节。

通过对接收到的反射信号进行处理和分析,可以确定地下管线的位置、形状等信息。

常用的数据处理方法包括滤波、去噪、信号增强等。

在分析过程中,需要结合实际情况,选择合适的分析方法和算法,以提高探测的准确性和可靠性。

3. 地下管线定位与识别在数据处理和分析的基础上,可以通过极化混沌探地雷达的成像技术,将地下管线的位置和形状以图像的形式呈现出来。

同时,结合地理信息系统(GIS)等技术,可以实现地下管线的精确定位和识别。

此外,还可以通过对比不同时期的探测结果,对地下管线的变化进行监测和预警。

探地雷达在地下空洞探测中的应用

探地雷达在地下空洞探测中的应用摘要:目前,我国市政道路空洞事故频发,居民正常生活受到影响,人民财产和生命安全受到损失。

探地雷达作为一种地质勘探探测技术,可以在不破坏地质表层结构的情况下,快速准确地判断地球浅层结构的土壤环境。

因此,它已逐渐发展成为检测道路疾病的有效测量方法。

为此,该文作者首先系统分析了探地雷表达方法的技术机理,进而进一步研究了它在道路空洞监测中的使用方式与数据处理技术,并试图为道路空洞等病害的监测和评估提供支持。

关键词:探地雷达;地下空洞;应用引言:目前,我国城市基础设施承载力与城市快速发展之间存在不平衡。

突出表现为,在地下水文环境、高强度荷载、管道泄漏及相关自然因素的共同作用下,全国城市道路空洞灾害已进入集中爆发的高峰期。

据统计,从2018年到2020年,中国城市道路空洞共造成30人死亡,26人受伤;2020年,只有媒体报道了260多起道路空洞事故;与2019年的106起道路空洞事故相比,道路空洞灾害和事故已造成越来越严重的生命财产损失和社会影响。

全国各省市迫切需要开展城市地下病害隐患排查。

1.探地雷达技术的应用原理探地雷达法又称为GPR(Ground-Penetrating-Radar)地质雷达法,这种方法通过连续拖动天线将高频电磁波传输到地面。

当电磁波信号在物体内部传播时,当它遇到电介质界面时,会发生反射、传输和折射。

与发送天线系统同时移动的接收天线系统在接受到反射波后,可以利用雷达主机准确记录反射波的运动特征,从而得到了地下介质的横断面扫描图像。

经过对数字化扫描图像的处理与图像分析,从而实现了确定地下目标的目的。

探地雷达由发送反射天线(T)发射宽带短脉冲电磁波,其主频在几十兆赫至数千兆赫之间。

反射信息被地下电不均匀体反应后,由接受反射天线(R)接收,并把得到的信息记录为短时域脉冲信息。

2.探地雷达法在道路空洞检测的具体应用在实际应用过程中,可以采用“普查-详查-钻孔测量”的方法,实现对道路空洞的准确检测。

探地雷达技术在道路检测中的应用

探地雷达技术在道路检测中的应用摘要:道路工程是我国基础工程之一,检测是确保施工质量的关键,在监理验收中占据重要地位。

而探地雷达技术则是一种常见的新型检测技术,优势主要以高效、准确、无损等为体现,被广泛的应用到了道路检测中,可基于动态监测图像的前提下实时掌握、分析施工情况,经检测结果准确反映出工程质量。

本文主要就探地雷达技术在道路检测中的应用进行了探讨、分析,以供参考。

关键词:探地雷达技术;道路检测;应用道路传统的检测方法有:钻芯取样法、落锤式弯沉仪检测法等,一般根据检测规程随机选点、钻孔取样,然后进行室内分析处理,从中获取厚度、深度、强度、压实度和含水量等工程参数,这种常规方法具备直观、可靠的特点,能够直接反映地下物质某些特性,但是存在很大的局限性,其代价高、效率低、代表性差,对路面具有一定的破坏性,已不能满足现代交通飞速发展的需要。

探地雷达相对于这些方法,具有效率高、成本低、精度高、结果直观等优点。

1探地雷达检测原理高频电磁波是探地雷达的一个核心,经由一体式电磁波发射接收天线装置向地下发射高频电磁波,并且能够将反射的信号最终送回到主机上面。

介质影响电磁波的传播,会具体表现在不同路径、不同电磁场强度以及不同的波形上面。

电磁波在介质中传播的时间可以称之为双程走时,所产生的幅度以及波形资料,一般都是经由雷达的主机进行记录,然后将记录所得的数据信息按照科学方法进行仔细处理,并进行图形合成,最终便得到了能够反映出地质剖面的雷达图像。

电磁波在地下介质中传播的时候,它自身所包含的能量会被介质所吸收,因此它的能量会被减少。

尤其是电磁波在一些含水量和含盐量的岩石或者土壤中传播的时候,损耗程度更大。

从电磁波的性质以及介质的性质可以看出,介质例如岩石和土壤,这两种介质的含水量、湿度以及电导率和密度都会对电磁波的传播效果产生影响,而且还会因为介质存在的矿物成分发生变化。

如果存在两种介质,这两种介质之间的相对介电常数存在的差别非常大,那么所表现出来的电磁波信号就会呈现出强的状态。

《探地雷达方法原理及应用》教学大纲

探地雷达方法原理及应用一、课程说明课程编号:010353Z10课程名称:探地雷达方法原理及应用/ Principle and Application of Ground Penetrating Radar课程类别:专业教育课程(专业选修课)学时/学分:32/2先修课程:地球物理场论适用专业:地球物理学教材、教学参考书:1. 《探地雷达方法原理及应用》,曾昭发等,科学出版社2. 《探地雷达方法与应用》,李大心,地质出版社二、课程设置的目的意义本课程为地球物理学专业的专业选修课,地质雷达是用高频无线电磁波来探测地下介质或物体内部分布规律的一种重要浅层地球物理方法,该课程的设置主要是考虑到地质雷达在工程、环境、资源、城市地下管线等领域越来越广泛的应用。

课程主要内容包括地质雷达探测的原理、天线、系统、测量方法技术、数据处理和模拟解释,以及在不同领域的应用。

课程所包含的内容是以上专业本科学生开展工程地球物理勘探所应具备的知识结构的重要组成部分。

三、课程的基本要求要求学生通过本课程的学习,能够清楚了解Maxwell方程的物理意义、雷达电磁波传播规律,系统的掌握探地雷达基本理论、正演方法、工程应用和资料解释。

当面对实际工程问题时,能利用所学知识选取合适雷达天线系统,设计地质雷达探测方案,并能独立进行数据处理和资料解译。

四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求六、考核方式及成绩评定根据《地质雷达探测》的课程性质,着重对该探测方法技术原理的理解与实际应用能力的培养;要求学生除了掌握课堂内容之外,多查找资料与文献,然后开展分组讨论。

考核方试包括:课堂小测试、课堂讨论、小论文及期末考试。

其七、大纲主撰人:大纲审核人:。

地下管线探测技术的现状与展望

地下管线探测技术的现状与展望在城市的地下,隐藏着错综复杂的管线网络,它们如同城市的“血管”,输送着水、电、气、热等各种资源,支撑着城市的正常运转。

而地下管线探测技术,就是我们了解这些“血管”的重要手段。

一、地下管线探测技术的现状(一)电磁感应法电磁感应法是目前应用最为广泛的地下管线探测技术之一。

它通过发射机向地下管线施加特定频率的电磁场,然后利用接收机检测管线周围电磁场的变化,从而确定管线的位置和走向。

这种方法操作简单、效率高,但对于金属管线的探测效果较好,对于非金属管线的探测则存在一定的局限性。

(二)地质雷达法地质雷达法是一种利用高频电磁波来探测地下物体的技术。

它通过向地下发射电磁波,然后接收反射回来的电磁波,根据电磁波的传播时间、振幅和频率等参数来分析地下管线的位置和埋深。

地质雷达法对于非金属管线的探测具有一定的优势,但由于电磁波在地下传播过程中会受到多种因素的影响,因此其探测结果的准确性和可靠性有时会受到一定的限制。

(三)探地雷达法探地雷达法是一种无损探测技术,它通过发射高频电磁波并接收反射波来探测地下管线。

该方法具有分辨率高、探测深度大等优点,但在复杂的地下环境中,电磁波的传播会受到干扰,从而影响探测结果的准确性。

(四)声学探测法声学探测法主要用于探测供水、排水等管道中的水流声音,从而确定管道的位置和走向。

这种方法对于大管径、有流动介质的管道探测效果较好,但对于小管径、无流动介质的管道则效果不佳。

(五)磁法探测磁法探测是利用金属管线与周围介质之间的磁性差异来探测管线的位置和走向。

该方法对于铁质管线的探测效果较好,但对于非铁质金属管线和非金属管线的探测效果有限。

二、地下管线探测技术面临的挑战(一)复杂的地下环境随着城市建设的不断发展,地下管线的种类越来越多,布局也越来越复杂。

在一些老旧城区,地下管线的资料缺失或不准确,给探测工作带来了很大的困难。

(二)非金属管线的探测难题随着新型材料的应用,越来越多的非金属管线被用于城市建设中。

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天线中心频率为400MHz, 频率范围为200-600MHz。
33
地质雷达实例之: Groundvue 1U
通过Groundvue 1U测量出来 的6跟管子(如上图)在软 件中可以处理后做深度切片, 能很直观的反映出管子位置 和走向.
34
地质雷达之: Groundvue 2
Groundvue 2是操作界 面友好而且很容易操 作使用的设备。在测 量前可以定义时窗和 采样间距,在测量后 数据处理过程中也可 以根据需要改变时窗 和采样间距.
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一、划分花岗岩风化带
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二、隧道探测
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三、公路路面厚度检测
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地质雷达之: Groundvue 1U
Groundvue 1U使用单一的平 板电脑,在日照下可以清 晰读取雷达数据。使用方 便简单,一个人即可完成 野外数据采集任务。下拆 手柄可以锁定在合适操作 员的位置。 Groundvue 1U的形状与Groundvue 1 相似。
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中国地质大学(武汉)参加第19次南极科考, 利用探地雷达获得的南极艾默里冰架厚
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中国地质大学(武汉)邓世坤教授在南极进行探地雷达科考
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南极探地雷达布线
8
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二、方法特点 探地雷达法的发射天线与接收天线之间距离
很小,甚至可合二为一。当地层倾角不大时, 反射波的全部路径几乎是垂直地面的。因此, 在测线不同位置上法线反射实际的变化就反 映了地下地层的构造形态。
42
Fig. 5. Radar image of No. 3 anomaly
43Biblioteka 它是近年来在环境、工程探测中发展最快, 应用最广的一种地球物理方法。
2
一、发展概况
3
随着仪器信噪比的大大提高和数据处理技术 的应用,20世纪70年代以后,探地雷达的实 际应用范围迅速扩大,其中有:石灰岩地区 采石场的探测;淡水和沙漠地区的探测;工 程地质探测;煤矿井探测;泥炭调查;放射 性废弃物处理调查以及地面和钻孔雷达用于 地质构造填图,水文地质调查,地基和道路 下空洞及裂缝调查,埋设物探测,水坝、隧 道、堤岸、古墓遗迹探查等。
21
若地面的发射和接收天线沿探测线以等间隔移动时, 即可在纵坐标为双程走时t(ns)、横坐标为距离x (m)的探地雷达屏幕上绘描出仅仅由反射体的深 度所决定的“时-距”波型道的轨迹图。
22
与此同时,探地雷达仪即以数字形式记下每 一道波型的数据,它们经过数字处理之后, 即由仪器绘描成图或打印输出。
38
Fig. 1. Section map of survey lines layout
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Fig. 2. Radar image of normal zone
40
Fig. 3. Radar image of No. 1 anomaly
41
Fig. 4. Radar image of No. 2 anomaly
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(1) 发射波形调制方式
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(2) 天线设计
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Groundvue 3 最快的四通道数据采集器
4GHz, 1.5GHz, 1GHz, 400MHz, 250MHz.
16
第二节 基本原理与方法技术
17
探地雷达利用以宽带短脉冲(脉冲宽为数纳秒以至 更小)形式的高频电磁波(主频十几兆赫至数百以 至千兆赫),通过天线(T)由地面送入地下,经 底层或目标体反射后返回地面,然后用另一天线 (R)进行接收。
18
地质雷达工作原理
一个脉冲子波
s D
T=2*sqrt(D^2+s^2)/v
19
脉冲旅行时为
当地下介质中的波速ν(m/ns)为已知时,可根 据精确测得的走时t(单位为ns,1ns=10-9s), 由上式求出反射物的深度(m)。波的双程走时 由反射脉冲相对于发射脉冲的延时进行测定。
20
反射脉冲波形由重复间隔发射(重复率 20kHz~100kHz)的电路,按采样定律等 间隔地采集叠加后获得。考虑到高频波 的随机干扰性质,由地下返回的反射波 脉冲系列均经过多次叠加(叠加次数几 十至数千)。
23
探地雷达图像由于呈时-距关系形式,因此, 类似于地震记录剖面,画面的直观性较强, 波形图面上同一反射脉冲起跳点所构成的 “同相轴”可用来勾画出反射界面。当然, 对于有限几何体的界面,只要返回的能量足 够,图面的各道记录上均可追踪反射脉冲同 相轴,这自然就歪曲了目的体的实际几何形 态。
24
下图为点状反射体的理论计算图像。图上画了六种不同介质 波速度条件下的同相轴曲线,可以看出,点状体的异常成双 曲线的一种形态,其峰顶的横向和纵向位置即为点状体的地 面位置和深度。
第一节 方法概述
1
探地雷达法(Ground penetrating radar, GPR), 是利用一个天线发射高频宽带(1MHz~1GHz) 电磁波,另一个天线接收来自地下介质界面 的反射波而进行地下介质结构探测的一种电 磁法。由于它是从地面向地下发射电磁波来 实现探测的,故称探地雷达。有时亦将其称 作地质雷达。
25
介质速度越小,异常峰尖就越明显;埋深越大、天线距越大, 双曲线就越平坦。类似于地震剖面,为达到直观效果,必须对 图像进行偏移归位校正。
26
下图为有限几何体埋入水中后在水面上的实测图像,证实了 计算的规律。由图可见,在有限体的边、角部位,常因绕射 现象而使图像复杂化。
27
第三节 应用实例
其天线中心频率为 50MHz,频率范围 为30-100MHz。
35
地质雷达实例之: Groundvue 2
通过该雷达探测了深度泥炭 盆地的轮廓和不同材料的地 层,包括泥炭下的土壤。便 于研究和了解古老地形的形 态。
36
环境调查
GPS Antenna
Radar
泥炭地环境调查
37
古建筑物残体检测
伦敦码头的重新改造启用
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